Pomiary rezystancji izolacji i uziemienia, jak wykonać je poprawnie?

Pomiary rezystancji izolacji i uziemienia stanowią dwa kluczowe pomiary przeprowadzane w urządzeniach elektrycznych. Na podstawie ich wyników można ocenić stan urządzeń, jak również stopień bezpieczeństwa ludzi znajdujących się w ich pobliżu.

Czym jest izolacja i dlaczego wykonujemy pomiar rezystancji izolacji?

Izolacja jest najczęściej wykorzystywanym środkiem ochrony podstawowej, tzn. ochrony przed dotykiem bezpośrednim. Ponadto, dla wielu urządzeń elektrycznych ma znaczenie funkcjonalne z racji wpływu na ich prawidłową pracę. Wystawiona na niekorzystne działanie czynników zewnętrznych i wewnętrznych izolacja ulega z czasem degradacji, przez co przestaje ona pełnić swoją rolę. Dlatego tak ważna jest odpowiednia jej diagnostyka. W tym celu przeprowadza się pomiary rezystancji izolacji.

Pomiar rezystancji izolacji

Sam pomiar zasadniczo sprowadza się do pomiaru natężenia prądu płynącego przez izolację pod wpływem przyłożonego napięcia. Wartość oporności wyliczana jest z prawa Ohma i wyświetlana na ekranie miernika.

Pomiar rezystancji izolacji wykonuje się przy wyłączonym i odłączonym urządzeniu. Do pomiaru wykorzystywane jest napięcie stałe, które po przyłożeniu do izolacji wymusza w niej przepływ prądu. Wyróżnia się jego trzy składowe: prąd przewodzenia, prąd pojemnościowy i prąd adsorpcji, przy czym w stanie ustalonym przez izolację przepływa jedynie ten pierwszy i to on powinien zostać faktycznie zmierzony. Aby pominąć wpływ dwóch przejściowych składowych prądu płynącego przez izolację należy po przyłożeniu do niej napięcia odczekać czas odpowiedni dla danej izolacji (czas trwania stanu nieustalonego w stworzonym na potrzeby przeprowadzenia pomiaru obwodzie).

Dokładny sposób pomiaru rezystancji izolacji, jak również napięcia pomiarowe opisany jest w normach: PN-HD 60364-6, PN-EN 61557-2:2007 i PN-E-04700.

Czym jest uziemienie i dlaczego wykonujemy pomiar jego rezystancji?

Uziemienia mają fundamentalne znaczenie w elektryce. Ze względu na pełnioną funkcję wyróżnia się uziomy ochronne, zapewniające w razie awarii urządzenia, odprowadzenie ładunków nagromadzonych na metalowych jego częściach dostępnych do ziemi. Co więcej rezystancja tego typu uziemień jest odpowiednio skoordynowana z układami zabezpieczeń, umożliwiając tym samym ich szybkie zadziałanie.

Innym rodzajem uziemień są uziemienia robocze, mające za zadanie zapewnienie bezpieczeństwa i prawidłowej pracy samych urządzeń elektrycznych.

Trzecim rodzajem uziemień są uziemienia odgromowe, służące do odprowadzanie do ziemi prądów udarowych, np. wskutek przepięcia powstałego w wyniku wyładowania atmosferycznego.

Jak wygląda pomiar rezystancji uziemienia?

Pomiar uziemienia powinien być poprzedzony badaniem ciągłości przewodów odprowadzających. Samo badanie natomiast wykonywane jest przy użyciu jednej z trzech metod:

– technicznej, podczas której rezystancja uziomu wyliczana jest ze stosunku prądu przepływającego między odłączonym uziomem a uziomem pomocniczym, znajdującym się w dalekiej odległości od uziomu badanego,

– kompensacyjnej, wykorzystującej inuktor i polegającej na porównaniu spadku napięcia na uziomie ze spadkiem napięcia na rezystorze o regulowanej rezystancji,

– udarowej, przeznaczonej głównie do badania uziomów odgromowych i mającej na celu wyznaczenie impedancji uziomu przy impulsie prądu o kształcie zbliżonym do prądu piorunowego.